CN209044834U - 一种幼儿遗落校车预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种幼儿遗落校车预警装置，包括司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块、控制器和报警模块，司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块分别连接控制器的输入端，控制器的输出端连接报警模块；本实用新型电路设计巧妙，选用的电子元器件小巧且经济易实现，控制器将接收到的司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块的输出信号进行数据处理来判断是否有学生滞留校车，并根据判断结果作为控制信号驱动报警模块工作，控制精确可靠，可有效避免学生滞留车内。

Description

一种幼儿遗落校车预警装置

技术领域

本实用新型涉及校车安全设备技术领域，特别是涉及一种幼儿遗落校车预警装置。

背景技术

随着我国幼儿教育的不断发展，无论是在城市还是乡村，适龄儿童均参加幼儿教育。大多数家庭因父母忙于工作，上幼儿园的儿童多由校车接送。校车分为幼儿园自己运营的校车、专业的校车服务机构和普通汽车。虽然国家对接送幼儿的校车有这严格的规定，但因成本、校车司机和司乘人员疏忽等原因，每年均会发生幼儿单独滞留校车并造成死亡事故。因此，需要从技术上来防止幼儿滞留校车，降低此类事故的发生率。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种幼儿遗落校车预警装置。

其解决的技术方案是：一种幼儿遗落校车预警装置，包括司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块、控制器和报警模块，所述司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块分别连接控制器的输入端，控制器的输出端连接报警模块；所述学生位检测模块包括设置在校车座椅和过道上的压力检测组件，压力检测组件的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接放大调节电路的输入端，放大调节电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接控制器的输入端。

优选的，所述滤波电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接电容C1的一端和压力检测组件的输出端，电容C1的另一端连接电容C2、电感L1的一端，电容C2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2、电感L1的另一端并联接地，电阻R1的另一端连接放大调节电路的输入端，并通过电容C3接地。

优选的，所述放大调节电路包括运放器A1，运放器A1的同相输入端连接电阻R1的另一端，运放器A1的反相输入端连接电阻R3、R4的一端，电阻R3的另一端接地，运放器A1的输出端连接电阻R4的另一端和R5、R6的一端，电阻R5的另一地连接电容C4的一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7、R8、R9的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器A2的反相输入端，电阻R7的另一端连接+5V电源，电容C4的另一端、稳压二极管DZ1的阳极与三极管VT1的发射极并联接地，运放器A2的输出端连接电阻R9的另一端、电容C5的一端和运放器A3的同相输入端，电阻R8、电容C5的另一端接地，运放器A3的反相输入端通过电容C6连接运放器A3的输出端、运放器A2的同相输入端和电阻R6的另一端。

优选的，所述钳位电路包括二极管VD1、VD2，二极管VD1的阳极与VD2的阴极连接电阻R10、电容C7的一端和运放器A2的输出端，二极管VD1的阴极连接+5V电源，二极管VD2与电容C7的另一端并联接地，电组R10的另一端连接控制器的输入端。

优选的，所述报警模块包括远程报警电路和声光报警电路，所述远程报警电路包括设置在校车车顶的信号发射器E1，信号发射器E1通过电容C8连接双向晶闸管Q1的一端，双向晶闸管Q1的另一端通过电阻R11连接+12V电源，双向晶闸管Q1的控制端连接控制器的输出端；所述声光报警电路包括三极管VT2，三极管VT2的基极连接电容C9的一端，并通过电阻R12连接控制器的输出端，三极管VT2的发射极与电容C9的另一端通过电阻R13接地，三极管VT2的集电极连接继电器K1线圈的一端，+12V电源连接继电器K1线圈的另一端和常开触点的一端，继电器K1常开触点的另一端连接电阻R14、R15的一端，电阻R14的另一端通过蜂鸣器LS1接地，电阻R15的另一端通过警示灯LED1接地，蜂鸣器LS1和警示灯LED1均设置在校车车顶。

优选的，所述司机位检测模块包括设置在驾驶座位靠背上的光电传感器，光电传感器的输出端连接控制器的输入端。

优选的，所述车门检测模块包括设置在校车车门边缘的行程开关，所述行程开关的输出端连接控制器的输入端。

优选的，所述压力检测组件包括薄膜压力传感器，位于校车座椅和过道上的薄膜压力传感器均并联设置。

优选的，所述薄膜压力传感器上设置有保护套，保护套上设置有绑带。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型电路设计巧妙，选用的电子元器件小巧且经济易实现，控制器将接收到的司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块的输出信号进行数据处理来判断是否有学生滞留校车，并根据判断结果作为控制信号驱动报警模块工作，控制精确可靠，可有效避免学生滞留车内；

2.学生位检测模块中设计滤波电路极大限度上消除输出噪声干扰，提高学生位检测模块输出信号的准确度；

3.设计放大调节电路对压力检测组件的输出信号进行加强处理，使信号在放大过程中保持良好的稳定性，运放器A3对运放器A2的输出信号进行跟随反馈，起到信号改善的效果，电容C6在运放器A3的反馈端进行信号补偿，使学生位检测模块输出信号具有连续稳定性，避免信号检测中断；

4.设计钳位电路原理对学生位检测模块输出信号钳位在0-5V的范围内输出，有效防止压力过大造成学生位检测模块输出信号过大对控制器造成损坏；

5.报警模块采用远程报警电路和声光报警电路，形成双重预警，使预警效果更加有效可靠。

附图说明

图1为本实用新型的模块框图。

图2为本实用新型两个薄膜压力传感器之间的连接示意图。

图3为本实用新型保护套的结构示意图。

图4为本实用新型学生位检测模块框图。

图5为本实用新型学生位检测模块的电路原理图。

图6为本实用新型报警模块的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图6对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

如图1所示，一种幼儿遗落校车预警装置，包括司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块、控制器和报警模块，司机位检测模块包括设置在驾驶座位靠背上的光电传感器，光电传感器的输出端连接控制器的输入端P1，车门检测模块包括设置在校车车门边缘的行程开关，行程开关的输出端连接控制器的输入端P2，控制器的输出端P4连接报警模块，上述光电传感器、行程开关与控制器的连接和设置均为成熟的现有技术，具体使用时，控制器选用单片机。

学生位检测模块包括设置在校车座椅和过道上的压力检测组件，压力检测组件包括多个薄膜压力传感器，薄膜压力传感器均并联设置，并引出电源端子VCC和信号输出端子INT，电源端子VCC接+5V电源为压力检测组件进行供电，图2为本实用新型两个薄膜压力传感器之间的连接示意图。如图3所示，薄膜压力传感器上设置有保护套10，避免人坐下和走动给薄膜压力传感器造成损坏，保护套10上设置有绑带11，方便对薄膜压力传感器进行固定。

实际使用过程中，学生在校车上的走动和反复的起身、坐下，由于重力加速度产生的高压力影响，薄膜压力传感器会经常产生输出突变，这种输出突变会给压力检测组件的输出带来噪声干扰，影响学生位检测模块输出信号的准确性，因此设计滤波电路来消除此干扰。如图4、5所示，压力检测组件的输出端连接滤波电路的输入端，即信号输出端子INT，滤波电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接电容C1的一端和压力检测组件的输出端，电容C1的另一端连接电容C2、电感L1的一端，电容C2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2、电感L1的另一端并联接地，电阻R1的另一端连接放大调节电路的输入端，并通过电容C3接地。其中电容C1、C2、电阻R2和电感L1形成LC滤波对压力检测组件的输出信号进行处理，LC滤波后的电流由电阻R1、电容C3形成RC滤波进一步处理，极大限度上消除输出噪声干扰，提高学生位检测模块输出信号的准确度。

由于压力检测组件的输出信号较为微弱，设计放大调节电路进行信号加强处理。放大调节电路包括运放器A1，运放器A1的同相输入端连接电阻R1的另一端，运放器A1的反相输入端连接电阻R3、R4的一端，电阻R3的另一端接地，运放器A1的输出端连接电阻R4的另一端和R5、R6的一端，电阻R5的另一地连接电容C4的一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7、R8、R9的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器A2的反相输入端，电阻R7的另一端连接+5V电源，电容C4的另一端、稳压二极管DZ1的阳极与三极管VT1的发射极并联接地，运放器A2的输出端连接电阻R9的另一端、电容C5的一端和运放器A3的同相输入端，电阻R8、电容C5的另一端接地，运放器A3的反相输入端通过电容C6连接运放器A3的输出端、运放器A2的同相输入端和电阻R6的另一端。其中运放器A1的输出信号对压力检测组件的输出信号放大后分两路进行处理，一路直接送入运放器A2的同相输入端，另一路首先经电容C4滤波后送入三极管VT1中进行放大，并从三极管VT1的集电极输出后送入运放器A2的反相输入端，稳压二极管DZ1对三极管VT1的输出信号进行稳压处理，提高运放器A2的反相输入端输入信号的稳定性，然后运放器A2对两个输入端的信号进行差模放大处理，使信号在放大过程中保持良好的稳定性，最后运放器A3对运放器A2的输出信号进行跟随反馈，起到信号改善的效果，电容C6在运放器A3的反馈端进行信号补偿，使学生位检测模块输出信号具有连续稳定性，避免信号检测中断。

由于薄膜压力传感器的输出信号大小与所受的压力成正比，为了防止压力过大造成学生位检测模块输出信号过大对控制器造成损坏，利用钳位电路原理将学生位检测模块输出信号钳位在0-5V的范围内输出。钳位电路包括二极管VD1、VD2，二极管VD1的阳极与VD2的阴极连接电阻R10、电容C7的一端和运放器A2的输出端，二极管VD1的阴极连接+5V电源，二极管VD2与电容C7的另一端并联接地，电组R10的另一端连接控制器的输入端P3。

如图6所示，报警模块包括远程报警电路和声光报警电路，远程报警电路包括设置在校车车顶的信号发射器E1，信号发射器E1通过电容C8连接双向晶闸管Q1的一端，双向晶闸管Q1的另一端通过电阻R11连接+12V电源，双向晶闸管Q1的控制端连接控制器的输出端；声光报警电路包括三极管VT2，三极管VT2的基极连接电容C9的一端，并通过电阻R12连接控制器的输出端，三极管VT2的发射极与电容C9的另一端通过电阻R13接地，三极管VT2的集电极连接继电器K1线圈的一端，+12V电源连接继电器K1线圈的另一端和常开触点的一端，继电器K1常开触点的另一端连接电阻R14、R15的一端，电阻R14的另一端通过蜂鸣器LS1接地，电阻R15的另一端通过警示灯LED1接地，蜂鸣器LS1和警示灯LED1均设置在校车车顶。

工作原理：控制器将接收到的司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块的输出信号进行数据处理来判断是否有学生滞留校车，并根据判断结果作为控制信号驱动报警模块工作。司机位检测模块用于检测驾驶位是否有人，即司机坐在驾驶位遮挡光电传感器使司机位检测模块输出为低电平，反之驾驶位无人时输出高电平；车门检测模块用于检测车门的启闭，即车门关闭时车门与行程开关接触，使行程开关导通输出高电平，反之车门关闭时输出电平；学生位检测模块用于检测校车上是否有学生，即当校车的座位上或过道上没有学生时，压力检测组件没有收到压力使学生位检测模块的输出信号为0，当校车的座位上或过道上有学生时，学生会对压力检测组件形成压力，使学生位检测模块输出幅值大于0的电平信号。只有当驾驶位无人、车门关闭且车上有学生时，才会出现学生滞留车中的现象，即控制器的输入端P1、P2、P3的输入信号分别是低电平、高电平、信号幅值大于0，判定出现学生滞留车，此时控制器的输出端P4输出高电平信号，使双向晶闸管Q1和三极管VT2同时导通，一方面信号发射器E1得电导通，向老师或其他管理者的智能设备上远程发射报警信号，及时提醒校车上有学生滞留，另一方面继电器K1线圈得电导通，其常开触点闭合，继而使校车顶部的蜂鸣器LS1和警示灯LED1发出声光报警信号，及时提醒司机或接送老师上车检查，避免学生滞留车内。

综上所述，本实用新型电路设计巧妙，选用的电子元器件小巧且经济易实现，控制器将接收到的司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块的输出信号进行数据处理来判断是否有学生滞留校车，并根据判断结果作为控制信号驱动报警模块工作，控制精确可靠，可有效避免学生滞留车内。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：包括司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块、控制器和报警模块，所述司机位检测模块、车门检测模块、学生位检测模块分别连接控制器的输入端，控制器的输出端连接报警模块；

所述学生位检测模块包括设置在校车座椅和过道上的压力检测组件，压力检测组件的输出端连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接放大调节电路的输入端，放大调节电路的输出端连接钳位电路的输入端，钳位电路的输出端连接控制器的输入端。

2.根据权利要求1所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R1，电阻R1的一端连接电容C1的一端和压力检测组件的输出端，电容C1的另一端连接电容C2、电感L1的一端，电容C2的另一端连接电阻R2的一端，电阻R2、电感L1的另一端并联接地，电阻R1的另一端连接放大调节电路的输入端，并通过电容C3接地。

3.根据权利要求2所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述放大调节电路包括运放器A1，运放器A1的同相输入端连接电阻R1的另一端，运放器A1的反相输入端连接电阻R3、R4的一端，电阻R3的另一端接地，运放器A1的输出端连接电阻R4的另一端和R5、R6的一端，电阻R5的另一端连接电容C4的一端和三极管VT1的基极，三极管VT1的集电极连接电阻R7、R8、R9的一端、稳压二极管DZ1的阴极和运放器A2的反相输入端，电阻R7的另一端连接+5V电源，电容C4的另一端、稳压二极管DZ1的阳极与三极管VT1的发射极并联接地，运放器A2的输出端连接电阻R9的另一端、电容C5的一端和运放器A3的同相输入端，电阻R8、电容C5的另一端接地，运放器A3的反相输入端通过电容C6连接运放器A3的输出端、运放器A2的同相输入端和电阻R6的另一端。

4.根据权利要求3所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述钳位电路包括二极管VD1、VD2，二极管VD1的阳极与VD2的阴极连接电阻R10、电容C7的一端和运放器A2的输出端，二极管VD1的阴极连接+5V电源，二极管VD2与电容C7的另一端并联接地，电组R10的另一端连接控制器的输入端。

5.根据权利要求1所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述报警模块包括远程报警电路和声光报警电路，所述远程报警电路包括设置在校车车顶的信号发射器E1，信号发射器E1通过电容C8连接双向晶闸管Q1的一端，双向晶闸管Q1的另一端通过电阻R11连接+12V电源，双向晶闸管Q1的控制端连接控制器的输出端；所述声光报警电路包括三极管VT2，三极管VT2的基极连接电容C9的一端，并通过电阻R12连接控制器的输出端，三极管VT2的发射极与电容C9的另一端通过电阻R13接地，三极管VT2的集电极连接继电器K1线圈的一端，+12V电源连接继电器K1线圈的另一端和常开触点的一端，继电器K1常开触点的另一端连接电阻R14、R15的一端，电阻R14的另一端通过蜂鸣器LS1接地，电阻R15的另一端通过警示灯LED1接地，蜂鸣器LS1和警示灯LED1均设置在校车车顶。

6.根据权利要求1所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述司机位检测模块包括设置在驾驶座位靠背上的光电传感器，光电传感器的输出端连接控制器的输入端。

7.根据权利要求1所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述车门检测模块包括设置在校车车门边缘的行程开关，所述行程开关的输出端连接控制器的输入端。

8.根据权利要求1所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述压力检测组件包括薄膜压力传感器，位于校车座椅和过道上的薄膜压力传感器均并联设置。

9.根据权利要求8所述的幼儿遗落校车预警装置，其特征在于：所述薄膜压力传感器上设置有保护套，保护套上设置有绑带。